Att utvinna väte från vatten genom elektrolys erbjuder en lovande väg för att öka produktionen av väte, ett rent och miljövänligt bränsle. Men en stor utmaning för vattenelektrolys är den tröga reaktionen av syre vid anoden, kallas syreutvecklingsreaktionen (OER).

Ett samarbete mellan forskare vid Hunan University och Shenzhen University i Kina har lett till en upptäckt som lovar att förbättra OER -processen. I deras senaste tidning, publicerad i KeAi -tidskriften Grön energi och miljö , de rapporterar att etsning - eller med andra ord, kemiskt avlägsnande - oxidöverlägg som bildas på ytan av metallfosfidelektrokatalysatorer som regelbundet används vid elektrolys, kan öka OER -effektiviteten.

Professor Shuangyin Wang från State Key Laboratory of Chem/Bio-sensing and Chemometrics vid Hunan University ledde studien. Han förklarar:"Medan metallfosfider ofta används som katalysatorer på grund av deras unika fysikalisk -kemiska egenskaper som hög konduktivitet, jordmängder och utmärkta prestanda, en vanlig, men ofta försummat faktum är att de är snabba att drabbas av atmosfärisk oxidation när de utsätts för luft. Detta får dem att bilda oxidöverlägg på ytan, som kan förändra ytåteruppbyggnadsprocessen och förvirra förhållandet struktur-prestanda. "

För att lösa det här problemet, Professor Wang och hans kollegor bestämde sig för att etsa bort dessa oxidöverlägg med hjälp av en dielektrisk barriärurladdningsplasmateknik. Och de upptäckte att etsningsprocessen inte bara påskyndade ytåteruppbyggnadsprocessen, men förbättrade kraftigt bildandet av metallhydroxider och OER -aktivitet.

Professor Wang säger, "Dessa fynd är till hjälp för att förstå struktur-prestanda-förhållandet mellan metallfosfider i elektrooxideringsreaktionen. Och vi misstänker att samma etsningsprocess har potential att användas på andra syrekänsliga metallföreningar såsom kalkogenider, nitrider och karbider.

"Vår förhoppning är att vår studie vägleder den rationella utformningen och konstruktionen av effektivare elektrokatalysatorer för vattenelektrolys."